[发明专利]一种钼酸盐组合物阻燃抑烟剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种钼酸盐组合物阻燃抑烟剂及其制备方法，具体的制备步骤如下：将三氧化钼MoO₃、氧化锌或氧化铜、滑石粉或蒙脱土进行物理混合后置于回转炉中，通入保护气体，在400℃～600℃煅烧2‑4h，降至室温后过筛，得到钼酸盐组合物阻燃抑烟剂。采用本发明阻燃抑烟剂所制备的PVC材料具有良好的阻燃性能和极好的控烟性，在火灾事故中能减少烟雾的产生。

技术领域

本发明涉及一种聚合物材料用阻燃抑烟剂，具体涉及一种钼酸盐组合物阻燃抑烟剂及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)具有重量轻、寿命长、强度高、耐磨、耐化学腐蚀，具有较好的阻燃及绝缘性等众多优点，被广泛应用于工业、农业、建筑、电子电器、汽车以及电力通信等领域。由于PVC材料燃烧时会产生大量烟雾、毒性及腐蚀性气体，加大了火灾对人们生命、财产的危害，抑烟抑毒将是一个突出需要解决的问题，因此制备抑烟阻燃型PVC材料具有重要的应用意义。

近年来人们对PVC的抑烟和阻燃进行了大量的研究，目前工业上广泛采用能形成炭化层的PVC抑烟剂，如三氧化钼、无机钼的混合物(如钼酸锌或八钼酸铵)、锌镁复合物和过渡金属氧化物等。研究表明，对PVC抑烟最有效的是钼化物，含量5％时可使PVC材料的生烟量减少50％以上，但由于其价格昂贵、阻燃性能不理想，常与其他阻燃抑烟剂复合使用，如MoO₃/ZnO，MoO₃/Cu₂O，MoO₃/Fe₂O₃， MoO₃/SnO₂等，这些复合物不仅能降低成本，而且还可以利用组分间的协同效应，提高抑烟和阻燃效果。例如美国Shemin Williams开发的Kemgard9llA为少量锌和钼配合物，在PVC中加人4％可减少l/3 发烟量。

专利号CN 104448607A公开了一种高防火PVC-U管及其制备方法，采用锌钼硅复合物和纳米氢氧化铝粉体的复配物作为阻燃抑烟剂，通过填充15％-30％的阻燃抑烟剂使得PVC-U管的火焰传播等级≤25，发烟等级≤50，极大提高了PVC-U管的阻燃抑烟性能。该公开技术表明锌/钼化合物复合使用具有协同消烟作用，但所述阻燃抑烟剂仅通过物理混合而成，存在复合过程不均一、钼基优势未最大化的缺点。

为解决上述问题，本发明公开了一种钼酸盐组合物阻燃抑烟剂，将钼酸盐包覆在协效阻燃剂的表面，这种结构使得钼酸盐的与材料基体的接触面积最大化，不仅可以提高钼基抑烟效率，减少钼元素用量，解决目前钼基阻燃抑烟剂价格贵的问题。另外，具有阻燃协效的芯材也可以提高其阻燃性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种阻燃抑烟剂，该材料解决现有PVC材料燃烧发烟量大的问题。

一种钼酸盐组合物阻燃抑烟剂，其特征在于，具体的制备步骤如下：

(1)将三氧化钼MoO₃、二价金属氧化物MO与协效阻燃剂进行物理混合，得到混合物料；

(2)将上述步骤中的混合物料置于回转炉中，通入氮气保护气体，以10-20℃/min的速率升温至400℃～600℃保温2-4h，并以5-10℃ /min的速率缓慢降至室温，之后进行过筛，即可得到产品。

所述的钼酸盐组合物阻燃抑烟剂，其形成过程如下：首先MoO₃与二价金属氧化物在高温下发生化学反应形成钼酸盐；其次，所形成的钼酸盐在温度达到400℃以上会开始升华汽化，汽化的钼酸盐分子在氮气保护下弥漫在含有滑石粉或蒙脱土的回转炉中，随着回转炉的旋转和缓慢降温，这些钼酸盐的气体分子逐步沉积在滑石粉或蒙脱土的表面。

所述二价金属氧化物MO为ZnO或CuO。高温下ZnO和CuO